Κορυφαία ανακάλυψη ανατρέπει το δόγμα της Νευροανοσολογίας (video)

Μια άγνωστη μέχρι σήμερα σχέση ανάμεσα στον εγκέφαλο και το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί να αλλάξει διά παντός τον τρόπο που μελετώνται νευρολογικές παθήσεις όπως το Αλτσχάιμερ και η σκλήρυνση κατά πλάκας.








Λεμφικό σύστημα και εγκέφαλος

Μέχρι πρόσφατα, τα βιβλία της ιατρικής έγραφαν ότι δεν υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ του εγκεφάλου και του λεμφικού συστήματος. Ωστόσο, μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature φέρνει στο φως μια τέτοια σύνδεση. Η νέα ανακάλυψη είναι μείζονος σημασίας καθότι προσδιορίζει την μέχρι τώρα ‘απατηλή’ γέφυρα του ανοσοποιητικού συστήματος με τον εγκέφαλο.


Ο παλιός χάρτης του λεμφικού συστήματος αριστερά και o ενημερωμένος χάρτης με βάση τη νέα ανακάλυψη στα ποντίκια. Λεμφικό σύστημα λέγεται το δίκτυο αγγείων του οργανισμού των σπονδυλωτών που άγει το επιπλέον υγρό των ιστών, από αυτούς προς την κυκλοφορία του αίματος. Από τη στιγμή που το υγρό των ιστών του σώματος εισέρχεται σε ένα λεμφαγγείο, ονομάζεται λέμφος. H λέμφος, δηλαδή, είναι σωματικό μεσοκυττάριο υγρό. Αποτελείται από πλάσμα και ελεύθερα κύτταρα, τα λεγόμενα λεμφοκύτταρα (Πηγές: Wikipedia και Virginia education).

Το  δόγμα

Αν και είναι κοινώς αποδεκτό πλέον ότι το κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ) υποβάλλεται σε συνεχή επιτήρηση από το ανοσοποιητικό σύστημα, οι μηχανισμοί που διέπουν την είσοδο και την έξοδο των ανοσοκυττάρων από το ΚΝΣ παραμένουν ανεπαρκώς κατανοητοί. Σε μια εκπληκτική ανακάλυψη που ανατρέπει δεκαετίες κεκτημένης γνώσης, ερευνητές του Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια διαπίστωσαν ότι ο εγκέφαλος συνδέεται άμεσα με το ανοσοποιητικό σύστημα, από αγγεία που μέχρι σήμερα εθεωρείτο να μην υπάρχουν.

Ότι τα εν λόγω αγγεία θα μπορούσαν να μείνουν ‘κρυμμένα’ μέχρι τώρα, όταν το λεμφικό σύστημα έχει χαρτογραφηθεί τόσο καλά σε όλο το σώμα, είναι εντυπωσιακό συμβάν από μόνο του. Όμως η πραγματική σημασία της ανακάλυψης έγκειται στις επιπτώσεις που θα μπορούσε να έχει για τη μελέτη και τη θεραπεία των νευρολογικών ασθενειών που κυμαίνονται από τον αυτισμό μέχρι τη νόσο του Alzheimer μέχρι τη σκλήρυνση κατά πλάκας. Και όχι μόνο. Πρόσφατα πειράματα σε ζώα έχουν δείξει ότι το ανοσοποιητικό σύστημα συμμετέχει και επηρεάζει βασικές διεργασίες στον εγκέφαλο όπως η μνήμη, η μάθηση, η αναγέννηση νευρώνων, γλοιακών κυττάρων και μυελίνης. Αυτό σημαίνει ότι στο μέλλον θα μπορέσουμε  να κατανοήσουμε περισσότερα για το ρόλο του ανοσοποιητικού τόσο στη βιολογία όσο και τη παθοφυσιολογία του εγκεφάλου. 

«Αντί να ψάχνουμε πώς να μελετήσουμε την ανοσολογική απόκριση του εγκεφάλου ή γιατί οι ασθενείς με πολλαπλή σκλήρυνση δέχονται επιθέσεις από κύτταρα του ανοσοποιητικού, τώρα θα μπορούμε να προσεγγίσουμε αυτό το θέμα μηχανιστικά. Επειδή ο εγκέφαλος είναι σαν κάθε άλλο ιστό που συνδέεται με το περιφερικό ανοσοποιητικό σύστημα μέσω των λεμφαγγείων», δήλωσε ο Jonathan Kipnis, καθηγητής στο UVA Department of Neuroscience και διευθυντής του UVA Center for Brain Immunology and Glia (BIG).

«Πιστεύουμε ότι για κάθε νευρολογική ασθένεια που έχει ένα ανοσοποιητικό συστατικό, τα αγγεία αυτά μπορούν να παίξουν ένα σημαντικό ρόλο», είπε ο Kipnis.



video

Video: Τρισδιάστατη ανακατασκευή των μηνίγγων λεμφαγγείων γύρω από τον ανώτερο οβελιαίο κόλπο δείχνει την αγγείωση του αίματος (πράσινο: DyLight 488 λεκτίνη) και των μηνίγγων λεμφαγγείων (κόκκινο: LYVE-1). Ενήλικες ποντικοί ενέθηκαν ενδοφλέβια με DyLight 488 λεκτίνη πριν από την ευθανασία. Μήνιγγες συλλέχθηκαν και χρωματίστηκαν για λεμφικά ενδοθηλιακά κύτταρα (LYVE-1).

Νέα ευρήματα για την ανατομία του εγκεφάλου

Ο Kevin Lee, πρόεδρος του Τμήματος UVA Νευροεπιστημών που συμμετείχε στη μελέτη, περιγράφει την αντίδραση του στη νέα ανακάλυψη: «Την πρώτη φορά που μου έδειξαν το βασικό αποτέλεσμα, εγώ απλά είπε μια φράση: Θα πρέπει να αλλάξουμε τα βιβλία. Δεν έχει υπάρξει ποτέ ένα λεμφικό σύστημα για το ΚΝΣ, και όμως αυτό έγινε σαφές από την πρώτη κιόλας παρατήρηση - η νέα ανακάλυψη θα αλλάξει ριζικά τον τρόπο που οι άνθρωποι ψάχνουν τη σχέση το ΚΝΣ με το ανοσοποιητικό σύστημα».

Ακόμα και ο Kipnis ήταν δύσπιστος αρχικά. «Εγώ πραγματικά δεν πίστευα ότι υπάρχουν δομές του σώματος που δεν γνωρίζουμε. Νόμιζα ότι το σώμα είχε χαρτογραφηθεί», είπε. «Νόμιζα ότι αυτές οι ανακαλύψεις έληξαν κάπου γύρω στα μέσα του περασμένου αιώνα. Αλλά προφανώς αυτό δεν ισχύει».

Η ομάδα ερευνητών έχει επίσης ανακαλύψει μια παρόμοια δομή στην ανθρώπινη σκληρά μήνιγγα (ιστός που καλύπτει τον εγκέφαλο), αλλά γράφει ότι «περαιτέρω μελέτες θα είναι απαραίτητες για να χαρακτηρίσει πλήρως η θέση και η οργάνωση των μηνίγγων λεμφαγγείων στο ανθρώπινο ΚΝΣ».


Το κρυφό λεμφικό σύστημα

Η νέα ανακάλυψη έγινε δυνατή με το έργο του Antoine Louveau, μεταδιδακτορικού ερευνητή στο εργαστήριο Kipnis. Τα αγγεία εντοπίστηκαν αφότου ο Louveau ανέπτυξε μια μέθοδο για να τοποθετήσει τους μήνιγγες ενός ποντικιού - τις μεμβράνες που καλύπτουν τον εγκέφαλο - σε μια μόνο διαφάνεια, έτσι ώστε να μπορούν να εξεταστούν στο σύνολό τους. 

«Ήταν αρκετά εύκολο, στην πραγματικότητα», είπε. «Υπήρχε ένα τέχνασμα: μονιμοποιήσαμε τους μήνιγγες εσωτερικά του κρανίου, έτσι ώστε ο ιστός να είναι ασφαλισμένος στη φυσιολογική του κατάσταση, και στη συνέχεια τον τεμαχίσαμε. Αν το είχαμε κάνει αντίθετα (τεμάχιση-μονιμοποίηση), δεν θα είχε λειτουργήσει».

Ο Louveau παρατήρησε αγγειακά μοτίβα στην κατανομή των ανοσοκυττάρων, ύστερα έψαξε για λεμφαγγεία και το θέαμα ήταν εντυπωσιακό. Ο Louveau κάλεσε τον Jony (Kipnis) στο μικροσκόπιο και του είπε: «Νομίζω ότι έχουμε κάτι».

Όσο για το πώς τα λεμφικά αγγεία του εγκεφάλου κατάφεραν να διαφύγουν της παρατηρήσης όλο αυτό το διάστημα, ο Kipnis εξηγεί ότι είναι «πολύ καλά κρυμμένα» και σημείωσε ότι ακολουθούν ένα μεγάλο αιμοφόρο αγγείο στα κοιλώματα (sinuses) του εγκεφάλου, μια περιοχή που είναι είναι δύσκολη στην ανάλυση με μικροσκόπιο. «Είναι τόσο κοντά στο αιμοφόρο αγγείο που μπορεί απλά να το χάσεις», είπε. «Αν δεν ξέρεις τι ψάχνεις, μπορεί απλά να το χάσεις».

«H ζωντανή απεικόνιση των αγγείων αυτών ήταν καίριας σημασίας για να αποδείξουμε τη λειτουργία τους και αυτό δεν θα ήταν εφικτό χωρίς τη συνεργασία με τον Tajie Harris», σημείωσε ο Kipnis. O Harris είναι επίκουρος καθηγητής Νευροεπιστημών και μέλος του BIG. O Kipnis χαιρέτισε επίσης τις εκπληκτικές χειρουργικές ικανότητες του Igor Smirnov, επιστημονικού συνεργάτη στο εργαστήριο, το έργο του οποίου ήταν κρίσιμο για την επιτυχία της μελέτης.

Αρθογραφεί ο Τζόρτζ [Ομάδα Planitikos]

Πηγή: Neurosciencenews.com και Nature

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου